建设系统在自然灾害管理中的作用——以汶川地震为例

近年自然灾害在世界各地多次发生,对人类生命财产造成重大损失,但现有研究缺乏基于建设系统视角的自然灾害影响系统分析。对此,提出了自然灾害影响整体理论分析框架,并以汶川地震为例,揭示了自然灾害、建设系统和社会间的作用机理,及建设系统在自然灾害管理中的重要作用。分析结果表明建设系统应注重灾害链综合影响,例如对于地震灾害,建设项目选址需以合理避开灾害易发区等方式断链减灾,通过提高抗震设计等级、优化房屋结构和采用优质材料等方法增强抗震能力,并建立完善的建设监管体系(特别是农村地区)以保障工程的建设质量,以指导我国自然灾害防治、应对和灾后重建。     

面向主题搜索引擎的实现与优化

主题搜索是搜索引擎发展的一个新方向。Lucene是目前优秀的搜索引擎开源软件之一。文章以BBS搜索引擎为载体,研究了面向主题搜索引擎的实现和优化,提出了JE中文分词实现方法,针对BBS文本结构特性,改进和优化了Lucene检索评分算法,构建了一套高性能的主题搜索引擎实验系统。通过对水木清华等BBS信息的采集和测试,证明了该主题搜索引擎的性能和效率得到较大改进和提高。     

一种基于整数小波变换的遥感影像融合算法

提出了一种IHS变换和整数小波变换相结合的遥感影像融合算法(IHS-IWT),并根据待融合图像的特点,选取了有效的融合策略.首先对中巴卫星多光谱影像进行IHS变换,然后对得到的亮度分量和Landsat ETM 高分辨率全色影像进行整数小波融合,最后通过整数小波逆变换得到融合的图像.实验结果表明,与IHS变换等方法比较,该方法在较好的保留光谱信息的同时,空间细节信息也得到了增强,并且具有较快的处理速度.     

基于核光谱角余弦的高光谱图像空间邻域聚类方法

 针对高光谱图像分类精度对光谱角余弦阈值非常敏感的问题,提出了一种新的光谱相似性度量方法,即核光谱角余弦.论文给出了核光谱角余弦的定义及求解式;分析了多项式核函数参数对核光谱角余弦影响,设计了以核光谱角余弦作为相似性度量的空间邻域聚类方法.对深圳红树林高光谱图像的仿真结果表明,基于核光谱角余弦完成空间邻域聚类时,阈值取值区间大小约为现有基于光谱角余弦的阈值取值区间大小的9倍.     

利于GPU计算具有线性并行度的P/G网SOR求解算法

近年来电子设计自动化(EDA)研究人员尝试利用图形处理器(graphic processing unit,GPU)提供的高性能计算能力对IC参数分析进行加速研究.为了利用GPU进行电源线/地线网络(power/ground network,P/G网)快速分析,设计了一种基于经典的连续过松弛(successive over-relaxation,SOR)算法的高效P/G网分析并行算法.基于GPU并行计算加速原理,此算法进行了如下改进:1)采用红-黑次序的松弛策略.将所有的节点分为红黑两类,红色节点的所有邻点只有黑色节点、黑色节点的所有邻点只有红色节点,红色节点与黑色节点交替松弛,保证了GPU并行计算中的数据一致性.对于具有N个节点的P/G网而言,一次红色节点或黑色节点松弛可以同时对N/2个节点进行松弛操作,即理论上可以同时启动N/2个并行线程.2)优化数据结构.实现了对数据空间的合并访问,以保证对GPU全局存储空间的最优访问.3)在共享存储器内通过并行归约对松弛标记进行快速统计,同时利用zero-copy技术进行松弛标记的快速拷贝,以快速决定是否继续松弛.大量的实验结果表明:与单线程的CPU程序相比,此算法的加速倍数随GPU所提供物理线程的数目增加而线性增加,可以获得最大242倍的加速效果,是目前EDA研究领域中加速效果最好的GPU算法.     

被动微波土壤水分反演中消除植被影响的方法研究

针对被动微波反演土壤水分中,ω-τ模型忽略植被内部多次散射的局限,将光线跟踪原理的双矩阵(Matrix Doubling)算法应用到植被覆盖地区的地表辐射以及植被与地表之间多次散射问题.这种方法可以有效地弥补ω-τ模型的缺陷,但需要的参数较多且形式复杂,很难被直接应用到模拟计算和土壤水分反演中.针对这些问题,本文将基于双矩阵(Matrix Doubling)的算法进行简化,分别考虑植被内仅存在一次散射、两次散射、三次散射以及多次散射的情况.将散射矩阵和传输矩阵表达式简化,利用野外楸树林实验得到的植被参数进行模拟.结果显示当仅考虑两次散射时模拟结果与原始模型的差别已经很小.     

基于图结构的全景图自动识别与拼接方法

针对多幅图像的匹配和识别问题,提出了一种基于图结构的全自动识别与拼接方法.该方法能够根据用户输入的多幅无序图像,自动判别图像之间是否具有重叠部分,并对具有重叠的图像进行拼接.对输入的每一幅图像进行MOPS特征检测,通过k-d树的最近邻搜索完成不同图像特征之间的快速匹配.其次基于图像特征之间的对应关系使用RANSAC算法建立任意两幅图像之间的匹配模型,并用概率算法进行鲁棒校验.通过构建与图像匹配关系对应的无向连通图结构,实现多幅全景图像的自动识别.使用递归算法对无向连通图进行深度优先遍历,并用多频带融合算法消除拼接痕迹,合成相应的全景图像序列.     

普通话发音评估性能改进

为减少噪声环境对评估性能的影响,该文将PNCC参数引入普通话发音评估。结果表明,其评分相关性在普通话测试实录音数据库上较传统MFCC参数提高了6.6%。在此基础上,对汉语声学模型拆分方法进行了研究,提出将声母介音+韵母模型拆分方法应用到发音评估中。使用这种拆分方式的评估系统总错误率降低5.6%,专家打分相关性则提高了0.056。该文还对模型最佳状态数的选取进行讨论,并提出模型状态数混合和不同配置综合评分两种混合评分方案,在相关性上较同等条件下3状态模型分别提高了0.021和0.017。     

海量地形实时动态存储与绘制的GPU实现算法

为了降低实时更新和存储海量地形的形变数据对动态绘制速度的影响,提出一种基于整数小波变换与限制性四叉树相结合的GPU并行动态存储与绘制算法.首先设计面向CUDA并行且无损的基于块的整数小波变换算法和SPIHT压缩算法,提高地形压缩比以减小数据传输量,同时解决了海量地形动态数据存储的编解码的实时性问题,实现了局部动态地形数据的实时存储;然后将小波系数、限制性四叉树层次结构以及模板技术相结合,提出一种自适应三角化和绘制的并行处理算法.实验结果表明,对于海量地形数据,文中算法可以在实现后端及时保存局部形变数据的同时,前端可以保持较高的绘制帧率.